IDAS-2102模擬量測量前置機用戶手冊

1、IDAS-2000系列模擬量測控前置機使用手冊無錫貝爾自動化儀器儀表有限公司無錫市陽山儀器儀表廠 無錫市電站儀表廠目錄第一章概述11.1主要技術(shù)指標 21.1.1 “IDAS-2102”模擬量測量前置機1.1.2 “IDAS-2401”模擬量測量前置機1.1.3 “IDAS-2403”模擬量測量前置機1.1.4 環(huán)境條件1.1.5 前置機的精度指標第二章前置機的結(jié)構(gòu)與安裝62. 1前置機的結(jié)構(gòu) 62.1.1 前置機的外形及機械尺寸2.1.2 前置機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.1.3 LED 指示2.2前置機的機械安裝 72.2.1 前置機的安裝尺寸2.2.2 前置機的接線2.3前置機的掛網(wǎng) 92.3.1 網(wǎng)

2、絡(luò)的匹配2.3.2 前置機地址設(shè)定2.3.3 網(wǎng)絡(luò)中前置機的試運行第三章信號測量和接線123.1 前置機的接線端子配置 123.2 模擬量信號的測量和接線 133.2.1 直流電壓的測量與接線3.2.2 直流電流的測量與接線3.2.3 熱電偶信號的測量與接線3.2.4 電阻及熱電阻的測量與接線3.2.5 電橋及應(yīng)變的測量與接線3.2.6 半橋的測量和接線3.2.7 三線橋路的測量和接線3.3接線中的干擾抑制 24第四章前置機的命令254.1 命令的統(tǒng)一約定 254.1.1 命令的書寫格式4.1.2 命令的規(guī)則4.1.3 命令的發(fā)送4.2“IDAS-2000”系列前置機的命令 264.2.1 命

3、令一覽4.2.2 “IDAS-2000 ”命令詳述附錄：故障現(xiàn)象及故障原因及處理 35第一章 概 述感謝您使用 “ IDAS-2000 ”網(wǎng)絡(luò)系列測控產(chǎn)品， “ IDAS-2000 ”網(wǎng)絡(luò)是一個全新的多主站， 具有網(wǎng)絡(luò)冗余功能的現(xiàn)場測控系統(tǒng)（遠程 I/O ），配合其系列測量前置機（ “IDAS-2000 ”網(wǎng)絡(luò) 系列測量前置機） ，可以完成各類分散在工業(yè)現(xiàn)場的信號的采集、處理及其他測控任務(wù)。“IDAS-2000 ”網(wǎng)絡(luò)最大通訊距離可達1200米（無中繼器情況下），通信波特率 375kbps1.25Mbps?！癐DAS-2000 ”網(wǎng)絡(luò)系列測量前置機是“ IDAS-9000”系列測量前置機的換代

4、產(chǎn)品，采用 全新的表面貼裝技術(shù)，質(zhì)量更可靠，性能更穩(wěn)定?！癐DAS-2000”網(wǎng)絡(luò)系列測量前置機采用密封型結(jié)構(gòu)，外殼為堅固的低發(fā)泡 ABS材料，防護等級達到 IP56，防塵、防水、防磁場、抗 震，并有完善的硬件隔離和自檢電路，可在惡劣環(huán)境下長期可靠地運行。本手冊將詳細介紹主要用于直流模擬量信號測控的“ IDAS-2000”系列直流模擬量測控前置機的結(jié)構(gòu)及使用方法，包括以下內(nèi)容：*“ IDAS-2000 ”系列前置機的技術(shù)指標和特點* “ IDAS-2000 ”系列前置機的結(jié)構(gòu)與功能；* “ IDAS-2000 ”系列前置機的安裝和信號接線；* “IDAS-2000 ”系列前置機的掛網(wǎng)；* “

5、IDAS-2000 ”系列前置機的命令和故障處理；有關(guān)“IDAS-2000”系列前置機網(wǎng)絡(luò)部分的內(nèi)容未包括在本手冊中，因此該手冊應(yīng)與“IDAS-2000 ”網(wǎng)絡(luò)用戶手冊配合使用，對于“IDAS-2000 ”網(wǎng)絡(luò)中的其它前置機的內(nèi)容,請參閱下列相關(guān)產(chǎn)品的使用說明書?！癐DAS-2000 ”系列數(shù)字量測控前置機用戶手冊“IDAS-2000 ”系列交流量測量前置機用戶手冊“IDAS-2000 ”系列智能調(diào)節(jié)控制前置機用戶手冊“IDAS-2000 ”系列模擬量輸出前置機用戶手冊1.1 主要技術(shù)指標1.1.1 IDAS-2102”模擬量測量前置機* 基本輸入通道 20 路四端子差分模擬量輸入* 通道開關(guān)

6、* 輸入信號類型光電開關(guān)直流電壓、直流電流；熱電偶 B、 E、 J、 K、 R、 S、 T、 EA-2；電阻（0-100k Q ）;熱電阻 Pt10、Pt100、Cu50、Cu100、BA1、BA2、BA3、G； 全橋應(yīng)變測量；各種不同類型的模擬量信號可在同一臺前置機上 混接；具有三種熱電偶冷端補償方式* 通道隔離電壓400V （峰 - 峰值）* 電壓量程 10mV 100mV 1000mV 10000mV 自動量程* A/D 分辨率17 位* 精度等級 0.1 級以內(nèi)（詳見 1.1.5 ）* 通道采樣時間每個模擬量通道 80ms* 共模抑制比120dB* 串模抑制比 70dB* 主要功能多種

7、函數(shù)運算；具有系統(tǒng)自檢 精度自校 自復(fù)位及越限報警等 功能；歷史數(shù)據(jù)存貯，掉電可保持半年以上；工 作方式在線固化，掉電可永久保存1.1.2 IDAS-2101 ”模擬量測量前置機* 基本輸入通道 20 路三端子差分模擬量輸入* 通道開關(guān)* 引線電阻補償* 輸入信號類型電子模擬開關(guān)雙恒流源方式 , 三線制引線電阻可自動補償熱電偶 B、E、J、K、 R、S、T、EA-2；熱電阻 Pt10 、 Pt100 、Cu50、Cu100、BA1、BA2、BA3、G； 具有三種熱電偶冷端補償方式；* V/F 線性誤差 0.05%FSR精度等級0.5%FS通道采樣時間 每個模擬量通道 60120ms可選主要功能

8、具有三線制自動補償功能具有系統(tǒng)自檢、精度自校、自復(fù)位及越限報警等功 能；歷史數(shù)據(jù)存貯，掉電可保持半年以上；工作方 式在線固化，掉電可永久保持1.1.3 IDAS-2103”模擬量測量前置機* 基本輸入通道16 路五端子差分模擬量輸入* 通道開關(guān)光電開關(guān)* 引線電阻補償雙恒流源方式 , 三線制引線電阻可自動補償* 輸入信號類型直流電壓、直流電流；熱電偶 B、E、J、 K、R、S、T、EA-2；電阻（0-100k Q ）;熱電阻 Pt10 、Pt100 、 Cu50、 Cu100、 BA1、 BA2、 BA3、 G； 全橋應(yīng)變測量； 各種不同類型的模擬量信號可在同一臺前置機上混接； 具有三種熱電偶

9、冷端補償方式* 通道隔離電壓400V （峰 - 峰值）* 電壓量程 10mV 100mV 1000mV 10000mV 自動量程* A/D 分辨率17 位* 精度等級 0.1 級以內(nèi)（詳見 1.1.5 ）* 通道采樣時間每個模擬量通道 80ms* 共模抑制比120dB* 串模抑制比 70dB* 主要功能多種函數(shù)運算；具有系統(tǒng)自檢 精度自校 自復(fù)位及越限報警等功能； 歷史數(shù)據(jù)存貯，掉電可保持半年以上；工作方式在線 固化，掉電可永久保存1.1.4 環(huán)境條件*功耗w 3W*工作方式連續(xù)*可靠性指標MTBF32000Hr*運行環(huán)境溫度-20 C+70C*濕度相對濕度w 95% （帶防護外殼）*防護等級

10、IP56（帶防護外殼）*重量w 3kg （帶防護外殼）*外部尺寸420X 292 X 70 （長X寬X高；單位：mm)1.1.5前置機的精度指標表1直流電壓測量精度指標（253C）：量程（mV）靈敏度（卩V）準確度10-（ 0.02%滿量程土 1卩V）1001（ 0.02%滿量程+0.01%讀數(shù)）100010（ 0.02%滿量程+0.01%讀數(shù)）10000100（ 0.02%滿量程+0.01%讀數(shù)）溫度系數(shù)：15ppm/C表2熱電偶測溫精度指標:分度號量程(C)誤差（C）量程(C)誤差（C）B40015000.258018001.6E-2101500.1-21010000.4J-2101800

11、.1-21012000.5K-1802400.1-20013700.5R010000.5-5017601.6S010000.5-5017601.6T-1502000.1-2404000.5EA-2-508000.4誤差中冷端溫度的誤差未考慮;前置機內(nèi)部冷端溫度測量誤差： 0.4 C（-20 C70C）表3電阻測量精度指標（25 3C）：激勵電流量程（Q）靈敏度（mQ）準確度10-1mA1001100010 (0.02%滿量程+0.02%讀數(shù))10000100100-1000100.1mA10000100 (0.02%滿量程+0.05%讀數(shù))1000001000溫度系數(shù)：0C50C 00000A

12、+ A- S B+ B- SA翩B網(wǎng)圖2.4通信線接入端子示意圖對于“ IDAS-2000 ”網(wǎng)絡(luò)系列產(chǎn)品，通信端子依次標示為A+、A-、S; B+、B-、S,其通信線接入時端子 A+、A-、接A網(wǎng)絡(luò)的正、負極（一般IDAS網(wǎng)絡(luò)線紅 色為正，藍色為負），而B+、B-、接B網(wǎng)絡(luò)的正、負極。S極用于接入屏蔽線。（b）電源線接入地裁零璉火線 丨丨丨丨丨丨00圖2.5電源線接入示意圖“IDAS-2000 ”系列前置機的電源輸入為交流220V,前置機在出廠時均帶有一根電源線（含三腳插頭），一般用戶只需將電源插頭插入電源插座即可正常工作；用戶也可把前置機 電源線去掉，將現(xiàn)場供電電源線直接接入前置機電源端子

13、。前置機電源占用三個接線端子，依次為地線、零線和火線。在接入電源線應(yīng)注意其極性必須與端子標示對應(yīng)，即火線應(yīng)接入標示為“L”的端子、零線應(yīng)接入標示為“N的端子、接地線應(yīng)接入標有接地符號的端子。測量前置機還可以接受110V交流或1236V直流電源作為其供電電源，用戶需在定貨時注明。（c）被測信號的接入“IDAS-2000 ”系列前置機所提供的模擬量信號接線端子數(shù)量、 實際 I/O 通道數(shù)和信號端 子的配置隨前置機的類型的不同而不同。模擬信號輸入端子的額定輸入范圍為-10V+10V,極限耐壓為40V峰一峰值。注意：高于極限耐壓的輸入信號電壓可能導致前置機的永久性損壞。模擬信號輸入端子分為上下兩層，下

14、層端子從左到右依次為1、3、5、號模入，上層端子從左到右依次為 2、4、6、號模入，其結(jié)構(gòu)見圖2.2。2.3 前置機的掛網(wǎng) 所有前置機必須將其連接到各自的網(wǎng)絡(luò)中才能進行工作方式設(shè)置、讀取數(shù)據(jù)等所有操 作。2.3.1 網(wǎng)絡(luò)的匹配網(wǎng)絡(luò)的匹配就是要求網(wǎng)絡(luò)上的各個點都具有相等或近似相等的阻抗。當網(wǎng)絡(luò)嚴重不匹配時，可能導致通信出錯，甚至不能正常運行。對于新上網(wǎng)的前置機，在接入網(wǎng)絡(luò)時應(yīng)注意：* 前置機與網(wǎng)絡(luò)干線的通訊連線分支長度應(yīng)小于 0.5 米；* 當前置機位于網(wǎng)絡(luò)末端時應(yīng)接入網(wǎng)絡(luò)匹配器 （匹配電阻 ） ，而其它情況下不能接入。網(wǎng)絡(luò)匹配器隨網(wǎng)絡(luò)供貨。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)電纜的阻抗為100Q，應(yīng)接入阻抗為10

15、0 Q的匹配電阻，其參數(shù)為 100Q 2% 1/4W。2.3.2 前置機地址設(shè)定為了使網(wǎng)絡(luò)中主站能夠與子站（前置機）通訊，所有接入網(wǎng)絡(luò)的主站或子站都必須設(shè)置一個唯一的識別地址。前置機出廠時的地址是隨機的、甚至是無效的，因此，新入網(wǎng)的前 置機必須進行地址設(shè)定，以在網(wǎng)絡(luò)中取得一個唯一的地址，否則無法正常通信,例如網(wǎng)絡(luò)中同時有了兩臺 3# 前置機，系統(tǒng)就會出現(xiàn)通訊出錯。前置機地址是在主機上借助于網(wǎng)絡(luò)用“地址設(shè)定命令”設(shè)定的，即通過發(fā)送子程序Command（int paddr,char* cmd,int num,float* argf），向前置機發(fā)送地址設(shè)定命令 cmd=“ ADnNOFn來完成前置機

16、地址設(shè)置。其中n是前置機號，m是前置機編號（前置機編號標示于前置機的信號標簽上、主體電路外殼上） 。由于新入網(wǎng)的前置機地址不詳 （或其地址無效） ，因此可在指定了其編號的前提下采用0 地址進行廣播式發(fā)送的方式來傳送其地址設(shè)定命令（即paddr =0 ）。例如，將新接入網(wǎng)絡(luò)的編號為 010843012的前置機地址設(shè)定為 5號（前提是網(wǎng)絡(luò)上無 5 號地址的前置機） ，采用廣播式發(fā)送的具體操作步驟如下：參數(shù)賦值，即:paddr=O ； /注：命令發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中所有前置機cmd= “ AD5N0010843012; /注：將該前置機地址設(shè)定為5號）num=O ;argf=NULL ； /注：表示沒有參數(shù)

17、調(diào)用文本發(fā)送子程序Comma nd（paddr, cmd, num, argf）。又例如，將已在網(wǎng)絡(luò)上、 地址為5號的某臺前置機（010843012）地址改為9號（前提是網(wǎng)絡(luò)上無9號地址的前置機），采用指定地址的方式發(fā)送的具體操作步驟如下：參數(shù)賦值，即:paddr=0 ；cmd= “AD9NO010843012; /注：將該5號前置機地址改為 9號num=0 ;argf=NULL ; /注：表示沒有參數(shù)調(diào)用文本發(fā)送子程序Comma nd（paddr, cmd, num, argf）。地址設(shè)定應(yīng)注意以下幾點：* 地址設(shè)定要采用廣播式（paddr=0 ）發(fā)送方式；*確認“地址設(shè)定命令”中所輸入的編

18、號是正確的；*地址設(shè)定命令不接受由分號（；）隔開的命令組，即該命令只能單獨發(fā)送，所以前置機地址設(shè)定操作必須一臺一臺地進行。2.3.3網(wǎng)絡(luò)中前置機的試運行作為測試和檢驗的一種手段，用戶在未了解測量前置機的使用方法之前，通過下面的簡單操作步驟，可以立即讀取前置機的數(shù)據(jù)。這里的操作步驟以“IDAS-2102 ”前置機為例（假設(shè)用戶已成功地安裝了“IDAS-2001 ”網(wǎng)卡，并在主機中安裝了相應(yīng)的調(diào)試軟件），具體操作步驟如下：在前置機的1號模入通道上接入被測量信號。信號電壓范圍為0土 10V。信號的正極接H端、負極接L端、G端與L端短接；在主機網(wǎng)卡通信端口插入隨機提供的通信測試電纜，并將電纜的另一端與

19、前置機通信口相連，紅色芯線接A+,藍色芯線接A-;前置機上電，隨后前置機的信號指示燈將開始閃爍（綠色）；運行主機中的調(diào)試軟件。如果前置機還沒有一個有效的地址，調(diào)試程序?qū)⑻崾居脩艚o前置機設(shè)定一個地址；地址設(shè)定后，屏幕將顯示已經(jīng)上網(wǎng)設(shè)備的地址、類型、編號；選取“數(shù)據(jù)采集”菜單并輸入前置機地址，屏幕上將顯示所選前置機的所有模入通道的測量結(jié)果。實時的調(diào)試軟件的畫面和菜單可能與這里的敘述稍有出入，請參考調(diào)試軟件自帶的說明文件。第三章信號測量與接線通過“IDAS-2000”系列前置機進行直流模擬量信號的高精度采集時，被測量的信號可能比較微弱，特別是對于熱電偶信號的測量，其信號幅度只有幾十毫伏，因此，要想在

20、各種干擾非常嚴重的工業(yè)現(xiàn)場對如此微弱的信號進行高精度采集，信號的接線方式正確與否將對采集精度產(chǎn)生重要的影響。本章將進一步說明進行信號測量、接線的具體方法，以及如何避免與抑制各種干擾信 號,內(nèi)容包括：*前置機接線端子的配置；*直流電壓、電流測量和接線；*熱電偶信號測量和接線；*熱電阻及電阻測量和接線；*電橋及應(yīng)變測量和接線；3.1前置機接線端子配置Z/f/I H L G IH LG I H L GZabcabcabcabc JZu H L G 12 JI H L G 12 / .JIIIIIIIIIIII /11111111112/I H LG1HLGTHLG3 C /I/il H L C 12

21、 11 n L C 12 /IIIIIIIIIIII丿IIIIIIIIIIII/a. IDAS-2102b.IDAS-2101c.IDAS-2103圖3.1“IDAS-2000 ”系列前置機接線端子的配置圖由于前置機功能不同，接線端子的布置也不同。圖3.1(a)給出了 “ IDAS-2102 ”的信號輸入端子的配置示意圖，圖中I、H、L、G依次表示信號輸入的激勵電流、正極、負極和屏蔽層。a IDAS-2102 ”前置機的信號接線記錄表主要用于記錄每個通道的測點名稱和信號類型， 除了型號、前置機地址和編號，還應(yīng)有相應(yīng)的出廠日期。每一個空欄代表一個輸入通道，空 欄中可由用戶填寫對應(yīng)輸入通道的標示信

22、息。3.2模擬量信號的測量與接線“ IDAS-2000 ”系列模擬量測量前置機的測點信號可以混接，但各種模擬量信號的接線方式是不同的。對于直流模擬信號的測量來說，不管是何種類型的信號，實際上都可歸結(jié)為直流 電壓信號的測量?！?IDAS-2000 ”系列前置機至少為每個模擬信號輸入提供了H、L、G三個端子作為基本輸入端子，即H端接信號正極，L端接信號負極，G端則接屏蔽層(直接在接線端子側(cè)將L和G端連接)。如果遺漏了 G端與L端間的連接，將導致測量精度下降或測量結(jié)果不穩(wěn)定，甚至得出不正確的測量結(jié)果，即G端絕對不能懸空。當輸入信號的干擾比較嚴重時，應(yīng)考慮在接線時采取相應(yīng)的措施（詳見第3.3節(jié)）。除了

23、 H L、G端子外（簡稱三端子輸入），用于四線制電阻測量的前置機還提供了恒流 源輸出端子I （簡稱四端子輸入）。下面詳細介紹不同類型的前置機進行各種信號的測量方 法和接線。3.2.1直流電壓的測量與接線“IDAS-2000 ”系列的前置機測量直流電壓是它最基本的功能，“IDAS-2102 ”和“IDAS-2103 ”型前置機均可使用 5 種量程，即：土 10mV 100mV 1000mV 10000 mV 四個固定量程和一個自動量程。其中固定量程的選擇應(yīng)根據(jù)信號可能達到的最大電壓不大于某個固定量程來確定，自動量程、工作方式可根據(jù)輸入信號電平的高低（0土 10V）自動切換量程，以保證有最大的測量

24、精度，因而用戶在不能確定被測量信號變化范圍時，應(yīng)首選自 動量程作為直流電壓信號的測量方式。H端接被測信號正極，L端接信號負極，G端則應(yīng)在接線端子處與 L端（即信號負極） 相連接，絕對不可懸空（如圖3.2所示）。三線制二線制aDAS-210211411TT+HLL1 GG-1212三線制二線制b. IDAS-2103圖3.2 “IDAS-2000”系列前置機電壓測量接線圖3.3 節(jié)）。8號地址正常登錄）當現(xiàn)場信號干擾比較嚴重時，應(yīng)采用抗干擾接線方式（詳見第直流電壓測量的具體操作步驟如下（假如前置機已在網(wǎng)絡(luò)中以-按本節(jié)所述正確接線(例如在第5通道上接入被測信號)；在主站上向該前置機發(fā)送工作方式，即

25、：paddr=8 ；cmd= “ CH5MD20”num=O ;argf=NULL ；調(diào)用發(fā)送子程序 Command( paddr，cmd, num argf)；在主站上讀取前置機5號通道的測量結(jié)果，即：paddr=8 ；mod=1 ；ch=5 ；num=1 ；調(diào)用實時數(shù)據(jù)接收子程序E=GetData (int paddr ， int mod，int ch ，int num ，float *retf ， short *flg ， char *ctm )；-由retf中得到測量結(jié)果。3.2.2直流電流的測量與接線直流電流的測量是通過在被測電流回路中串入一標準電阻，然后由前置機測得該 電阻上的電壓

26、，再經(jīng)過前置機本身的函數(shù)運 算功能，將電壓值轉(zhuǎn)換為電流值得出的。標 準電阻的取值應(yīng)注意以下兩點：* 電阻上產(chǎn)生的電壓應(yīng)小于前置機允許的輸入電壓最大值10V;* 盡量使其電壓變化范圍正好落在前置機的某個電壓量程內(nèi)；比如對變化范圍為 020mA的直流電流進行測量時，可以接入50 Q標準電阻，當信號電流為20mA時，在電阻上產(chǎn)生的電壓為1000mV不超過測量量程允許的范圍且在1V量程內(nèi)變化。此時可設(shè)定該模入通道為測電壓、量程為1V和進行函數(shù)運算的工作方式，函數(shù)運算選擇“ FU1”功能，即：y=Kx其中：x 為實測的標準電阻上的電壓mV值；K 為變換系數(shù)，此例中K=20/1000=0.02 ;I (

27、mA。y 為計算機讀取的最后結(jié)果，此例中為電流值這樣在測量時前置機就進行了l=0.02x的計算。最后計算機從前置機讀取的結(jié)果即為實際的電流值（mA。通常，標準電阻直接接在接線端子上，這時G端在接線端子處直接與 L端連接在一起。如果標準電阻必須遠離接線端子，接在電流信號源一側(cè)， 也要將G端在接線端子處與 L端連接，如圖3.3 （ G端絕對不可懸空）。在進行電流信號測量時，其I （ I 1）端子應(yīng)懸空。當現(xiàn)場干擾嚴重導致測量精度不足時，也可考慮采用抑制干擾的接線方式。a.IDAS-2102圖3.3 電流測量接線示意圖3.2.3熱電偶信號的測量與接線I RI LGE BCIl HL G 12T辛卜償

28、導醱1環(huán)電假2丁，一補償導錢IDAS-2102IDAS-2101IDAS-2103冷端內(nèi)部補償恒溫槽恒溫槽恒溫槽IDAS-2102IDAS-2101IDAS-2103b.冷端恒溫補償測溫電阻測溫電阻接線箱接線箱IDAS-2102IDAS-2103c. 以某接線箱溫度補償圖3.4熱電偶測溫接線圖與電壓測量一樣，熱電偶的測溫是測量熱電偶所產(chǎn)生的微弱溫差電勢由前置機進行了相 應(yīng)的冷端補償和線性化處理，并最終給出熱電偶熱結(jié)點處的溫度值。 “ IDAS-2000 ”系列前置機均可進行熱電偶測溫，如圖3.4所示，可接受的熱電偶型號 B型、E型、J型、K型、R型、S型、T型、EA-2型八種。與電壓測量所不同

29、的是，熱電偶測溫時需要知道其冷端結(jié)點處的溫度，并以此溫度對測 量結(jié)果進行補償， 冷端所處的位置決定其補償方式?！癐DAS-2000”系列前置機在測量熱電偶時，具有下面三種冷端補償方式：1）以環(huán)境溫度為冷端補償（內(nèi)部補償）環(huán)境溫度是指前置機機箱內(nèi)的溫度， a IDAS-2000 ”系列測量前置機通過主處理系統(tǒng)中的 熱敏電阻自動測得， 若以環(huán)境溫度為冷端補償， 將熱電偶信號用熱電偶延引線引至前置機的 接線端子上。前置機的良好密封性能保證了前置機接線端子處的溫度場是均勻的（見圖3.4a ）。例1:方式設(shè)置命令“ CH01MD230 TC0表示某前置機的第 1通道輸入為K型熱電偶信 號，以前置機接線端

30、子處的溫度作為冷端溫度，也就是說該熱電偶直接（或通過延引線）接 于前置機的接線端子上。在這種接線方式下，熱電偶的輸出信號必須使用補償線直接接在前置機的接線端子上。 熱電偶的信號正極接 H端、負極接L端，G端在接線端子處與 L端短接。（2）冷端以外部恒溫槽為冷端補償有些工業(yè)現(xiàn)場將多支熱電偶的冷端共同接入一個恒溫槽內(nèi)，此時恒溫槽的溫度就是其 冷端溫度，這個溫度可在測量前作為前置機的設(shè)定，并在工作方式設(shè)置中指定以該單元的值作為熱電偶的冷端溫度（見圖3.4b ）。例2:通道方式設(shè)置命令“ CH02MD230 TC100”，命令串中“ 230”表示某前置機的 2號 模入為K型熱電偶，第一個所需參數(shù)“ 2

31、0”表示以20C作為冷端溫度。在這種接線方式下， 熱電偶的信號引到恒溫槽， 然后使用普通的導線從恒溫槽中將被測量信號引至前置機，其信號正極接H端、負極接L端，G端在接線端子處與L端短接。當現(xiàn)“IDAS-2102 ”前置機進行熱電偶測溫的具體操作步驟如下（假設(shè)前置機已在網(wǎng)絡(luò)中以 5號地址正常登錄，熱電偶冷端位于20C的恒溫槽中。）按本節(jié)所述正確接線（例如在2號模入通道上接入被測熱電偶信號）；在主站上向該前置機發(fā)送工作方式，并將恒溫槽溫度值寫入前置機即：paddr=5 ;cmd= “ CH2MD230 TC100; ”num=1 ;argf0=20（恒溫槽溫度值）;調(diào)用 Command（ padd

32、r, cmd, num argf ）;在主站上讀取測量的結(jié)果，即：paddr=5 ;mod=1 ;ch=2 ;num=1 ,調(diào)用 E=GetData （paddr , mod, ch, num, retf , flg , ctm ）;由retf中得到測量實際溫度值。（3）以前置機某通道的測量值作為補償當熱電偶冷端位于一非恒溫的未知溫度的接線箱時，“DAS-2000 ”系列前置機也可以采用某一通道測量值作為冷端補償值（見圖3.4c ）。例3:通道方式設(shè)置命令“ CH01MD2302 CH20MD1302，表示某前置機的 1號模入為 K 型熱電偶，以20號模入通道熱電阻 Cu50所測溫度作為冷端溫

33、度。關(guān)于熱電阻測溫的接線方法參見3.2.4節(jié)的介紹。為保證測量精度，熱電阻和熱電偶的冷端應(yīng)接入同一個接線箱內(nèi)，且測量冷端溫度的熱電阻應(yīng)盡量靠近熱電偶的冷端，同時該接線箱內(nèi)的溫度場應(yīng)是均勻的。3.2.4電阻及熱電阻的測量與接線“IDAS-2000 ”系列前置機測量電阻的原理，是通過在未知電阻上施加已知電流，測量出電阻上的電壓，通過運算得到被測電阻值。對于熱電阻的測量，前置機內(nèi)均已預(yù)置了若干線性化程序，可接受的熱電阻型號為 Pt10、PtIOO、Cu50、CulOO BA1 BA2 BA3 G等。對于“IDAS-2102 ”和“IDAS-2103 ”型前置機，進行電阻或熱電阻測量時的激勵電流選擇應(yīng)

34、注意以下幾點：* 被測電阻或熱電阻的最大值與激勵電流的乘積應(yīng)不大于前置機所允許的輸入電壓最 大值10V,在必要的情況下可考慮分壓；* 在滿足上一條件的情況下盡量選擇較大的激勵電流，可以提高測量精度。(1)四線制電阻、熱電阻測量接線11HTRtLG12b.IDAS-2103電阻量程：1mA激勵電流為10 Q、100 Q、1kQ、10kQ和自動量程；0.1mA激勵電流為100 Q、1kQ、10k Q、100kQ和自動量程。電阻、熱電阻測量可以有多種接線方式:圖3.5四線制電阻、熱電阻測量接線圖四線制電阻測量的四個信號線為激勵電流輸出、激勵電流返回、信號電壓正、信號電壓負。前置機接線端子的I (11

35、 )端為激勵電流輸出；G端為屏蔽端同時兼用于激勵電流返回； H端為信號正極，應(yīng)與I (11 )端在被測電阻根部相連；L端為信號負極，應(yīng)與 G端在被測電阻根部相連接，如圖 3.5所示。四線制接線方式完全克服了引線引起的測量誤差，通常用于對小阻值電阻、熱電阻進行高精度測量。(2)三線制電阻、熱電阻測量接線a.IDAS-2102b.IDAS-2101c.IDAS-2103圖3.6 三線制電阻、熱電阻測量接線圖從理論上講，要進行三線制電阻測量必須具備雙對稱恒流源，但實際測量中也經(jīng)常使用四端子的單恒流源方式。實踐證明，如果對影響測量精度的一條線使用2.5mm的銅導線，當導線的長度在 100m之內(nèi)時，在扣

36、除銅導線電阻后，導線電阻隨溫度的變化而產(chǎn)生的r如Pt100等。測量不會影響Pt100熱電阻的測量精度。使用四端子的三線制熱電阻測量應(yīng)盡量選擇零電阻值較大的熱電阻,的具體方法參見下節(jié)“兩線制電阻、熱電阻測量接線”。“IDAS-2101 ”前置機中所有具有三輸入端子（A、B、C）的模入通道，是專門用于三線制電阻、熱電阻測量的（電阻輸入范圍應(yīng)小于330 Q）o該前置機內(nèi)部具有兩路對稱的激勵電流（A、C端子），當被測電阻引線的材料、截面和長度也相等時，由激勵電流在兩條引線 上產(chǎn)生的電壓降將相互抵消，確保準確的電阻測量結(jié)果。“IDAS-2103 ”前置機具有五輸入端子（11、H L、G I 2）的模入通

37、道，是專門用于四 線制、三線制電阻、熱電阻測量的。在測量時，前置機能自動判別三線制或四線制的電阻、 熱電阻信號，無需用戶重新設(shè)置工作模式。當然，該前置機也適用于其它模擬量信號的測量。標準的三線制電阻測量的三根引線為兩路激勵電流輸出和一路激勵電流返回。前置機接線端子中的I 1和I 2端為兩路激勵電流輸出，分別接于被測電阻的兩端：G端為屏蔽端同時兼用于激勵電流返回；H L端為信號電壓的正、負極，直接在接線端子處分別與11、12端短接即可。由于兩路激勵電流大小相等，當被測電阻引線的材料、截面和長度也相等時，由 激勵電流在兩條引線上產(chǎn)生的電壓降將相互抵消，因而得到的將只是激勵電流在被測電阻上產(chǎn)生的電壓

38、，由此便可得到標準的電阻測量結(jié)果。三線制接線在兩條（H、L端）激勵電流引線滿足上述條件時，其測量性能與四線制接 線基本相同。（3）兩線制電阻、熱電阻測量接線0骯a.IDAS-2102b.IDAS-2101c.IDAS-2103圖3.7 兩線制電阻、熱電阻測量接線圖兩線制電阻測量接線實際上是四線制接線的簡化接線方式，即當被測電阻阻值較大， 引線電阻引起的誤差不足以影響測量精度時，可將H、L端直接在接線端子處分別與激勵電流輸出端和激勵電流返回端短接，以構(gòu)成兩線制電阻測量接線方式。見圖3.7 （a、c）oIDAS-2101型前置機二線制的接線如圖3.7（b）。對于較小的電阻，如果引線電阻隨溫度變化所

39、產(chǎn)生的厶r遠遠小于被測電阻值時，也可采用兩線制測量，這時應(yīng)首先用其它手段測量出引線的電阻，在結(jié)果中用前置機提供的函數(shù)運算功能將引線電阻阻值扣除，同樣可得到實際電阻值或熱電阻對應(yīng)的溫度值（參見4.2節(jié)及表10、表11） o兩線制電阻測量應(yīng)注意以下兩點：對于電阻的測量，可采用前置機提供的FU2函數(shù)運算功能扣除引線電阻后直接得出實際電阻值;* 對于熱電阻測溫度，則應(yīng)采用FU4 0F U4 6的查表運算直接得到實際溫度值。(4) 采用外部激勵電流時的熱電阻測溫“IDAS-2000 ”系列測控前置機還可以和現(xiàn)場儀表共用一只熱電阻測溫，其接線方式與測直流電壓的接線方式相同，此時熱電阻的激勵電流必須由現(xiàn)場儀

40、表提供(該激勵電流還必須是不間斷地加在被測熱電阻上的)。此時模式應(yīng)設(shè)為 CHnMD* X 0，即取1=0，再通過A數(shù)組將激勵電流值送給測量通道，前置機就可以測出熱電阻的溫度了。325電橋及應(yīng)變的測量與接線圖3.8全橋應(yīng)變測量接線圖“IDAS-2102 ”前置機還可以完成全橋應(yīng)變測量。接線方法參見圖3.8。應(yīng)變橋測量采用恒流激勵法，激勵電流可以采用1mA或 0.1mA中的任一檔。在測量應(yīng)變時，需要用前置機的兩個模入通道完成一個橋路的測量。下面以圖3.8為例來說明應(yīng)變測量過程：測量過程的具體步驟如下：當設(shè)置通道道1為橋路測量方式時， 通道2必須設(shè)置為電壓測量方式且與通道1具有相同的激勵電流，此時，

41、通道1向主機返回橋路的V X與激勵電壓Vg之比為 X即=V X / Vg,通道 2返回激勵電壓Vg,設(shè)橋路和應(yīng)變?yōu)?KX ( V XV O)/ Vg =KX X-KXV O Vgo其中:K是應(yīng)變系數(shù)X 是通道1的原始結(jié)果V。是橋路的初始不平衡電壓對通道1的結(jié)果進行工程單位變換，選K作為變換的斜率，KXV O / Vg作為變換的截距，則通道1的最終返回結(jié)果為應(yīng)變。綜上所述，應(yīng)變的測量可按以下步驟進行：設(shè)置通道1為橋路測量方式，且不進行工程單位變換，斜率為 1，截距為0o 設(shè)置通道2為電壓測量方式，且與通道 1具有相同的激勵電流。 在橋路初始狀態(tài)下，取回通道1的結(jié)果，即V X / Vgo 重新設(shè)通

42、道1為橋路測量方式，其工程單位變換斜率為應(yīng)變系數(shù)K,截距為KXV d Vgo 應(yīng)變發(fā)生時，通道1的結(jié)果即為應(yīng)變值。若在時，設(shè)置通道 1的工程單位變換斜率為 K,截距為0，則在中所得通道 1的結(jié) 果為應(yīng)變的初始不平衡值 KX / Vg .3.2.6半橋測量可以用具有雙恒流源輸出端子的前置機進行半橋測量，其接線方式如圖3.9所示,類似于全橋測量，用兩個模入通道實現(xiàn)一個半橋的測量，其中一個模入通道測量橋路的激勵電壓Vg,另一個則測量橋路的失衡電壓VX。圖3.9中仍然以1號模入通道測量Vg,以 2號模入通道測量V XoRg圖3.9半橋應(yīng)變的接線方式3.2.7三線橋路測量三線橋路是簡化的半橋測量， 此時

43、從端子箱內(nèi)引出三根線便可實現(xiàn)對橋路的測量,在接11CH1兩根線長度、截面、材料均相同4VgGI2RgRgI1HCH2 LVx線中，必須保證兩個激勵電流引線的長度和截面相同，以保證兩導線的電阻平衡，接線圖見3.10，測量原理同全橋測量（325）圖3.10三線橋路的接線方式3.3接線中的干擾抑制此處趣斷開Vi圖3.11 干擾嚴重時的接線方式當模擬量精度不能達到產(chǎn)品的精度指標時，應(yīng)考慮是否是由于信號接線處理不當或現(xiàn)場干擾嚴重所引起。以下的處理可能幫助您解決問題：1. 不使用的信號輸入端應(yīng)將其H L、G端可靠短接，同時要將其測量方式設(shè)置為“跳過”方式；2. 當信號引線較長同時干擾較嚴重時，應(yīng)使用帶屏蔽

44、的雙絞信號電纜，并且必須采用圖3.11的信號接線方式，即 G端通過屏蔽層在信號源處和L端連接，此時原接線端子處G端和L端的連線要斷開；3. 如果被測的直流電壓中疊加有較大的交流成分時（如現(xiàn)場附近有嚴重的電磁干擾），就有可能在輸入信號線上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，此感應(yīng)電壓疊加在直流電壓中會使測量精度下降，這時可嘗試用更高一級的固定量程來進行測量；4. 前置機電源的接地端應(yīng)可靠接大地；5. 對于熱電偶的測量，誤差經(jīng)常來自冷端的設(shè)置錯誤，也可能由冷端所處的溫 度場不穩(wěn)定或不均勻引起。第四章 前置機的命令在“ IDAS-2000 網(wǎng)絡(luò)”中，所有網(wǎng)絡(luò)上的各種設(shè)備，都通過“命令”來設(shè)定其工作方式、 對其編程或?qū)ζ溥\

45、行狀態(tài)進行干預(yù)的。命令的格式、書寫規(guī)則及使用方式都是統(tǒng)一的?！癐DAS-2000 ”系列前置機的命令主要用于完成其各類測量通道工作方式設(shè)置、前置機工作 狀態(tài)編程等一系列工作，以便使其能夠自動、準確地運行。本章首先介紹命令的通用格式、規(guī)則及發(fā)送方式，然后介紹“IDAS-2000 ”系列前置機所使用的命令。內(nèi)容包括：* 命令的統(tǒng)一約定；* “ IDAS-2000 ”系列前置機的命令；4.1 命令的統(tǒng)一約定4.1.1 命令書寫格式 一個命令可以由一個或多個命令項組成，一個命令項包含“命令符”和“命令參數(shù)” ， 或只有“命令符” 。通常，多個命令可以一起使用（稱為命令串） ，由驅(qū)動程序提供的子程序（c

46、omma nd發(fā)送至指定前置機，其書寫格式如下：“命令符（參數(shù)）;命令符（參數(shù)）;命令符（參數(shù)）”內(nèi)的項可缺省4.1.2 命令的規(guī)則所有命令串均遵循以下規(guī)則：* 命令可以單個傳送，也可以以命令串的形式一次傳送多個命令。這時命令和命令之間 必須用“；”號隔開，命令串的長度不超過 254 個字符，否則應(yīng)分多次發(fā)送。*命令串（命令參數(shù)除外）由 ASCII字符組成，合法字符為字母 AZ（可小寫）、數(shù)字09，以及“；” “，”、“：” “-”等字符，其它字符如空格等均非法；* 命令參數(shù)中可以包含除“ （）”以外的任何字符；命令中的“， ”號可以用“： ”號 代替，用于命令中參數(shù)的分隔；4.1.3 命令的

47、發(fā)送將命令發(fā)送給“ IDAS-2000 ”系列前置機，是在主站上通過調(diào)用文本發(fā)送子程序Comma nd（int paddr ， chat *cmd ， int num ， float *argf ）完成的。命令由主機傳送給網(wǎng)卡，再由 網(wǎng)卡通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給前置機。對于一些簡單的命令，直接將命令字符賦值給cmd即可。當命令需要一個或多個 IEEE 格式的單精度浮點數(shù)或其它格式的數(shù)值作進一步說明時，這些附加數(shù)據(jù)則是用文本傳送子程序中的單精度數(shù)組A （1）傳送的。在使用時應(yīng)將命令串賦值給A ()數(shù)組的附加數(shù)據(jù)的順序應(yīng)依照命令串中命令書寫的順序，對于某個命令中的多個數(shù)據(jù)的賦值順序，則依據(jù)該命令對賦值順序說明。A ()數(shù)組的元素個數(shù)最多只能允許100個，如果命令串中所需附加數(shù)據(jù)的個數(shù)超過100，應(yīng)分多次發(fā)送。向已在網(wǎng)絡(luò)中的某個子站(前置機)發(fā)送命令的具體操作步驟如下：*將該子站的地址賦值給paddr ；*將準備發(fā)送的命令串賦值給cmd;*如果命令串中的命令需要由argf數(shù)組傳送參數(shù)，則將所需數(shù)值的個數(shù)賦值給num，否則num=0；如果num不為0，則按照命令串的順序依